Вентиляция

ВЕНТИЛЯЦИЯ

1 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

Согласно СНиП 2.04.05-91** «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» в качестве расчетных параметров наружного воздуха принимают:

• для летнего периода - температуру воздуха, более высокое значение которой в данном пункте наблюдается 200 ч в году и менее, и такую энтальпию воздуха, более высокое значение которой наблюдается 200 ч в году и менее;
• для зимнего периода - среднюю температуру наиболее холодной пятидневки и энтальпию воздуха, соответствующую этой температуре и средней относительной влажности самого холодного месяца в 13 ч.

Параметры внутреннего воздуха  ограничиваются, с одной стороны, требованиями СанПиН 2.08.02-89, а с другой - технологическими требованиями, которые  зачастую противоречат друг другу. Поэтому  приходится идти на компромисс.

Под расчетными параметрами внутреннего воздуха понимают такие значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, которые должны поддерживаться в кондиционируемых помещениях либо по технологическим требованиям, либо из соображений комфорта.

В практике проектирования все параметры внутреннего воздуха  принято считать на уровне «рабочей зоны» - в воздушном пространстве высотой 2 ... 2,2 м над полом или площадкой, на которой находятся рабочие места.

Скорость движения воздуха  для всех помещений не более 0,4 м/с.

При проектировании установок  комфортного кондиционирования  воздуха в жилых и общественных зданиях (залы кинотеатров, театров, магазинов, обеденные залы предприятий общественного питания) в качестве оптимальной расчетной температуры внутреннего воздуха для теплого периода года в средней полосе России принимают 22 ... 25 ·С, а для южных районов - более высокую температуру, но не выше 28 ·С. Для холодного периода года оптимальной температурой внутреннего воздуха считают 20 ... 22 ·С. В качестве расчетной относительной влажности для всех периодов года принимают соответственно 60 .. .30 %, при этом большей расчетной температуре должна соответствовать меньшая относительная влажность. Скорость движения воздуха должна быть не более 0,25 м/с.

2 ВЕНТИЛЯЦИЯ И СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО КЛИМАТА. ВИДЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

В гостинице микроклимат  должен соответствовать следующим  параметрам: температура в номере - 18-20 оС, влажность 40-45%, скорость движения воздуха - 0,25 м/сек.

Надлежащий и быстрый  обмен воздуха обеспечивается естественной вентиляцией, а также механической при помощи вентилятора.

Естественная вентиляция состоит из аэрации (проветривание  через фрамуги, окна, форточки, балконные двери) и канально-гравитационной (через шахты, трубопроводы, выводящие на крышу, и вентиляционные решетки в помещениях за счет разницы температур). Эта система чаще всего применяется в номерах, ванных комнатах, общих санузлах и некоторых складах. Основным условием обмена воздуха на основе гравитационной системы является разница давлений, возникающая между воздухом, находящимся внутри, и воздухом снаружи. В зависимости от соотношения давлений, в вентиляционных каналах возникает естественная воздушная тяга, вызывающая проветривание помещений.

Механическая вентиляция применяется там, где необходим большой обмен воздуха, причем достоинством установок этого типа является независимость от внешних атмосферных условий (температуры, давления, ветра и влажности): в производственных помещениях, в ресторанных залах и залах кафе, в кухнях, прачечных и машинных отделениях.

Следует различать вытяжную механическую вентиляцию и приточно-вытяжную. При вытяжной несвежий воздух удаляется  из помещений вентилятором, а свежий поступает через поры стен или  специально оставленные каналы и  отверстия в стенах и покрытиях, а также через вентиляционные приточные решетки. При приточно-вытяжной в помещениях монтируются отдельные вентиляторы, вызывающие движение и обмен воздуха, или оборудуется вентиляционная приточная и вытяжная установка, когда воздух подается и удаляется по каналам из жести, кирпича или пластика, а регулирование притока - при помощи решеток. Такая установка состоит из каналов и вентиляторов, а засасывание воздуха происходит при помощи системы, снабженной очистительными устройствами, нагревателями и увлажняющими устройствами.

Очень важно добиться бесшумной  работы вентиляционных установок. Возникновение  шума может быть вызвано неправильным выбором вентилятора, дефектами  его работы или слишком большой  скоростью прохождения воздуха  в вентиляционных каналах. Заглушить  звуки можно, применив соответствующие  строительные материалы, а если этого  недостаточно, то специальной обкладкой  из звукопоглощающих. Глушение достигается  также увеличением сечения канала и приданием ему соответствующей  формы.

Вентиляционные установки  должны быть такими, чтобы их мог  включить или остановить гостиничный  персонал (руководитель зала, шеф кухни).

Применение системы вентиляции. Вентиляция жилых номеров, ванных комнат и санузлов осуществляется при помощи вертикальных вытяжных каналов. Для  вентилируемых помещений следует  предусмотреть отдельный вытяжной канал, выведенный выше крыши. Форма  каналов - круглая, квадратная или прямоугольная. Они могут быть проведены в стенах и устроены из синтетических материалов и гладкого шамота. Диаметр зависит от потребности. Отверстия канала в помещениях должны находиться не слишком близко от потолка или пола и снабжены подвижными жалюзи. Металлические вытяжные каналы выводятся выше крыши и теплоизоляции.

В производственных помещениях ресторана (на кухне, мойке и отделении  холодных блюд) естественная вентиляция вытяжными каналами является недостаточной. Выделение большого количества тепла, влаги, испарений кухонными машинами и устройствами требует применения механической приточно-вытяжной. Вентиляционные вытяжки должны быть расположены над источником парообразования и тепла. Над основной кухонной плитой размещается вентиляционный навес, отводящий испарения и тепло, образующиеся во время приготовления пищи.

Торговые залы ресторанов, кафе и коктейль-баров, а также  винных погребов оборудуют самостоятельной  механической вентиляцией. Важную роль играет в подобных случаях высота помещений. Низкие торговые залы создают необходимость оборудования их дорогими вентиляционными установками.

В помещениях прачечных вентиляционные установки представляют собой или  самостоятельное устройство, отводящее  тепло и испарения непосредственно  от машин и стиральных устройств, или являются составной частью машин. Современная гостиничная прачечная  должна иметь вентиляцию, обслуживаемую  собственным централизованным машинным отделением. В помещениях, в которых  стирается белье и главным  образом накапливается пар, применяются  устройства для его удаления, состоящие  из вентилятора и нагревателя. Проветривание  прачечной открытием окон является нежелательным, особенно в зимний период.

В холодильниках циркуляция воздуха осуществляется на основе гравитации или при помощи вентиляторов. Склады, предназначенные для хранения продуктов  и различных материалов, требуют  соответствующего обмена воздуха, который должен производиться 3-6 раз в сутки.

Избыточная теплота, влага, вредные газы и пыль ухудшают гигиеническое состояние воздуха производственных помещений. В целях поддержания нужного микроклимата помещений важное значение имеет обеспечение в нем организованного воздухообмена.

Основное значение имеет  концентрация различных вредностей (пыль, пары растворителей и т. д.). В воздухе окружающей среды, которая не должна превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), мг/м³.

Для создания и поддержания  воздухообмена в помещении необходимо движение воздуха (со скоростью не выше 0,3 ... 0,4 м/с), которое может быть только при наличии разности давлений.

3 ВЕНТИЛЯТОРЫ

Классификация вентиляторов. К вентиляторам относятся гидравлические машины с рабочим органом в виде лопаточного колеса, предназначенные для перемещения воздуха или других газов при потерях давления в сетях не свыше 15 кПа. По принципу работы вентиляторы делятся на радиальные, осевые, диаметральные, прямоточные, смерчевые, дисковые, вихревые и др. По назначению различают вентиляторы общего назначения и специальные. К специальным вентиляторам относятся коррозионно-стойкие, коррозионно-теплостойкие, взрывозащищенные, взрывозащищенные теплостойкие, взрывозащищенные коррозионно-стойкие, пылевые, пылевые взрывозащищенные, пылевые взрывозащищенные коррозионно-стойкие, дымососы, шахтные, для пневматического транспортирования и др.

Вентиляторы общего назначения принято  разделять на вентиляторы низкого  давления (до 1 кПа), среднего (до 3 кПа) и  высокого (более 3 кПа).

Вентиляторы применяются в системах вентиляции и кондиционирования  воздуха и для производственных целей.

Радиальные вентиляторы. Радиальные вентиляторы общего назначения предназначены для перемещения обычных сред. Они одноступенчатые, имеют диаметр рабочих колес от 200 до 3150 мм с горизонтальной осью вращения, спиральный корпус и создают полное давление 12000 Па.

Радиальный вентилятор представляет собой расположенное в спиральном корпусе лопаточное колесо. При его  вращении поступающий через входной  патрубок воздух попадает в межлопаточные каналы колеса и под действием центробежной силы перемещается по ним, собирается в спиральном корпусе, а затем направляется в выходной (нагнетательный) канал (патрубок). Выполняют центробежные вентиляторы одно- и двухстороннего всасывания. У последних воздух забирается с обеих сторон корпуса, а колесо состоит как бы из двух колес вентилятора одностороннего всасывания. Эти вентиляторы подают значительно большее количество воздуха, чем вентиляторы одностороннего всасывания при одних и тех же диаметрах колес и одинаковых частотах их вращения. Колеса центробежных вентиляторов имеют от 6 до 64 лопаток.

Размер вентилятора характеризуется  его номером. За номер принимают  значение, соответствующее номинальному диаметру рабочего колеса, измеренному  по внешним кромкам лопаток и  выраженному в дециметрах. Этот же стандарт определяет диаметр входного коллектора. Допускаются модификации  вентиляторов с диаметром рабочих  колес, отличающимся от номинального диаметра на величину ± 10 % при неизменных остальных  размерах проточной части.

По форме лопаток рабочие  колеса вентилятора разделяются  на три вида: с лопатками, загнутыми  вперед по ходу вращения колеса; с лопатками, загнутыми назад по ходу вращения колеса; с лопатками, радиально оканчивающимися. Применяют также рабочие колеса с профильными лопатками, загнутыми  назад.

Один из важнейших параметров, определяющих процесс работы вентилятора, - число лопаток колес. Однако их воздействие на частицы воздуха определяется не только числом, но и формой межлопаточного канала, который характеризуется «густотой» решетки.

В корпусе вентилятора динамическое давление потока, выходящего из колеса, частично преобразуется в статическое. Спиральный корпус радиального вентилятора  общего назначения имеет постоянную ширину, превышающую ширину колеса.

Корпуса вентиляторов изготовляют  сварными, клепанными, литыми или соединенными на фланцах. Большие вентиляторы  имеют корпуса, состоящие из двух или трех частей, скрепляемых на фланцах болтами. Боковые стенки корпуса для исключения их вибрации вследствие пульсаций давления воздушного потока оребряют металлическими полосами. У малых вентиляторов корпус крепят к станине или непосредственно  к корпусу электродвигателя, у  больших вентиляторов корпус устанавливают  на самостоятельных опорах.

У радиальных вентиляторов правильным считают вращение колеса по ходу разворота  спирального корпуса. Вентиляторы, у которых колеса правильно вращаются (по часовой стрелке) при наблюдении со стороны всасывания, называются правыми, а против часовой стрелки - левыми. Положение корпуса принято  обозначать направлением вращения и  углом поворота в градусах.

Разработаны высокоэффективные радиальные вентиляторы ВР-86-77 среднего и низкого  давления высокой производительности, аэродинамические параметры которых  близки к максимально возможным  для данного класса машин; их наибольший КПД составляет 85%.

Радиальные вентиляторы Вр-300-45 имеют рабочее колесо с 34 лопатками, загнутыми вперед. Вентиляторы имеют  максимально высокие значения коэффициентов  полного давления и подаче воздуха  при достаточно высоком КПД.

Осевые вентиляторы. Они имеют  рабочие колеса диаметром от 200 до 2000мм и создают полное давление до 1500 Па при тех же условиях, что  и радиальные общего назначения. Применяют  осевые вентиляторы в основном в системах проточной и вытяжной вентиляции.

Наиболее распространены следующие  типы осевых вентиляторов: ВМ-5, ВМ-6, СВМ-5М, СВМ-6М.

Диаметральные вентиляторы. Диаметральный  вентилятор представляет собой лопаточное колесо барабанного типа, установленное в спиральный или коленообразный корпус. Колесо, закрытое с торцов, имеет криволинейные, загнутые вперед лопатки. Корпус состоит из основания, «языка» и боковых стенок.

Эти элементы образуют выходной канал (диффузор) для отвода воздушного потока. При вращении колеса воздух захватывается лопатками из входного патрубка и движется в межлопаточных каналах в центростремительном направлении. Пройдя внутреннее пространство решетки, воздух вновь захватывается лопатками колеса, проходит их межлопаточные каналы в центробежном направлении и далее поступает в выходной канал. Воздух движется в плоскостях, перпендикулярных оси вращения колеса, вследствие чего вентиляторами создается плоскопараллельный поток. Поэтому данные вентиляторы можно изготовлять большой ширины при сравнительно небольшом диаметре.